(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-05
(45)【発行日】2023-07-13
(54)【発明の名称】接続モジュール
(51)【国際特許分類】
H01M 50/507 20210101AFI20230706BHJP
H01M 50/519 20210101ALI20230706BHJP
H01M 50/284 20210101ALI20230706BHJP
H01M 50/209 20210101ALI20230706BHJP
H01M 50/249 20210101ALN20230706BHJP
H05K 1/03 20060101ALN20230706BHJP
【FI】
H01M50/507
H01M50/519
H01M50/284
H01M50/209
H01M50/249
H05K1/03 670
(21)【出願番号】P 2022064923
(22)【出願日】2022-04-11
(62)【分割の表示】P 2018219298の分割
【原出願日】2018-11-22
【審査請求日】2022-04-11
(73)【特許権者】
【識別番号】395011665
【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所
(73)【特許権者】
【識別番号】000183406
【氏名又は名称】住友電装株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】500400216
【氏名又は名称】住友電工プリントサーキット株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 秀夫
(72)【発明者】
【氏名】高瀬 慎一
(72)【発明者】
【氏名】下田 洋樹
(72)【発明者】
【氏名】長峰 浩一
(72)【発明者】
【氏名】上田 真之
(72)【発明者】
【氏名】内田 淑文
(72)【発明者】
【氏名】津曲 隆行
【審査官】多田 達也
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-022965(JP,A)
【文献】特開2015-185226(JP,A)
【文献】特開2013-143281(JP,A)
【文献】特開2015-138647(JP,A)
【文献】特開2015-049931(JP,A)
【文献】特開2014-165044(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 50/50
H01M 50/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電極端子を備える複数の蓄電素子により構成される蓄電素子群に取り付けられて前記複数の蓄電素子を接続する接続モジュールであって、
フレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板に接続されて、隣り合う前記蓄電素子の前記電極端子同士を接続する複数の接続部材と、
複数の前記接続部材と前記フレキシブルプリント基板とを保持する保持部材とを備え、
前記フレキシブルプリント基板が、基板本体と、前記基板本体と前記接続部材とを連結する第1可動部とを備えており、
前記保持部材が、前記基板本体が固定される基板保持部と、前記接続部材が固定される接続部材保持部と、前記基板保持部と前記接続部材保持部とを連結する第2可動部とを備えており、
前記第1可動部と前記第2可動部とが、前記接続部材と前記接続部材保持部とを、前記基板本体と前記基板保持部とに対して変位を許容しつつ連結しており、
前記接続部材は、前記接続部材保持部から片持ち梁状をなすように突出した姿勢で前記接続部材保持部に固定されて
おり、
前記接続部材は、隣り合う電極端子を接続する電極接続部と、前記電極接続部から連なり、前記フレキシブルプリント基板に接続されるFPC接続片と、前記FPC接続片の先端から垂直に延びる板壁状の係止壁と、を備え、
前記接続部材保持部は、前記電極接続部が当接する底板部と、前記底板部との間で前記係止壁を挟む第1バスバー係止片と、を備える、接続モジュール。
【請求項2】
前記第1可動部が、前記基板本体から延び、少なくとも1つの湾曲部を有する線ばね状の第1ばね部を備える、請求項1に記載の接続モジュール。
【請求項3】
複数の前記第2可動部が、前記基板保持部の一縁に沿って並んで配置されており、
複数の前記第2可動部のそれぞれが、前記一縁に沿う方向に伸縮可能な第2ばね部を備える、請求項1または請求項2に記載の接続モジュール。
【請求項4】
前記保持部材が、隣り合う前記接続部材保持部を、前記一縁に沿う方向への変位を許容しつつ連結する連結部を備えている、請求項3に記載の接続モジュール。
【請求項5】
前記基板保持部が、前記基板本体に沿って配置される保持本体と、前記保持本体に対して隙間を空けて配置され、前記保持本体との間で前記基板本体を保持する押さえ片とを備えている、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の接続モジュール。
【請求項6】
前記基板本体が位置決め孔を有しており、
前記基板保持部が、前記基板本体に沿って配置される保持本体と、前記保持本体から突出して前記位置決め孔に挿通されることにより前記保持本体に対する前記基板本体の位置決めを行う位置決め突起を備えている、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の接続モジュール
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書によって開示される技術は、接続モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車やハイブリット車用の電池モジュールは、複数の電池セルにより構成される電池ブロックと、この電池ブロックに取り付けられて複数の単電池を接続する接続モジュールとを備えている。接続モジュールとして、フレキシブルプリント基板(FPC)と、このフレキシブルプリント基板に接続され、隣り合う蓄電素子の電極端子同士を接続する複数のバスバーとを備えるバスバー付きフレキシブルプリント配線板が知られている(特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
多数の電池セルにより構成されている電池ブロックには、各電池セルの製造上の寸法誤差や、複数の電池セルの組み付け誤差等に起因して寸法公差が生じる。この寸法公差に起因して、バスバーと各電池セルの電極との間に位置ずれが生じ、接続モジュールの電池ブロックへの組み付けが困難となってしまうおそれがある。また、フレキシブルプリント配線板は柔軟性を有しているので、電池ブロックに組み付ける際に取り扱いづらく、組み付け作業性が悪いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本明細書によって開示される接続モジュールは、電極端子を備える複数の蓄電素子により構成される蓄電素子群に取り付けられて前記複数の蓄電素子を接続する接続モジュールであって、フレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板に接続されて、隣り合う前記蓄電素子の前記電極端子同士を接続する複数の接続部材と、複数の前記接続部材と前記フレキシブルプリント基板とを保持する保持部材とを備え、前記フレキシブルプリント基板が、基板本体と、前記基板本体と前記接続部材とを連結する第1可動部とを備えており、前記保持部材が、前記基板本体が固定される基板保持部と、前記接続部材が固定される接続部材保持部と、前記基板保持部と前記接続部材保持部とを連結する第2可動部とを備えており、前記第1可動部と前記第2可動部とが、前記接続部材と前記接続部材保持部とを、前記基板本体と前記基板保持部とに対して変位を許容しつつ連結している。
【0006】
上記の構成によれば、接続部材と接続部材保持部とが、互いに組み付けられた状態で、基板本体と基板保持部とに対する変位が許容されているから、蓄電素子群の寸法公差に起因する電極端子の位置ずれによって、接続モジュールの蓄電素子群に対する組み付けが困難となることを回避し、組み付け作業性を向上させることができる。また、フレキシブルプリント基板と複数の接続部材とを保持部材に保持させることで、柔軟性を有するフレキシブルプリント基板の形状を一定に保持し、かつ、複数の接続部材とともに一括して蓄電素子群の所定位置にセットすることができるので、組み付け作業性を向上できる。
【0007】
上記の構成において、前記第1可動部が、前記基板本体から延び、少なくとも1つの湾曲部を有する線ばね状の第1ばね部を備えていても構わない。
【0008】
このような構成によれば、簡易な構成で、接続部材を、基板本体に対して変位を許容しつつ接続することができる。また、第1ばね部を線ばねによって構成することにより、接続部材は、基板本体に対して近接-離間する方向、基板本体の厚さ方向、および基板本体に沿う方向のいずれにも、ある程度自由に変位することができるので、フレキシブルプリント基板に接続部材を接続した後、保持部材に組み付ける際の組み付け作業を容易に行うことができる。
【0009】
上記の構成において、複数の前記第2可動部が、前記基板保持部の一縁に沿って並んで配置されており、複数の前記第2可動部のそれぞれが、前記一縁に沿う方向に伸縮可能な第2ばね部を備えていても構わない。
【0010】
このような構成によれば、第2ばね部によって、接続部材保持部の、基板保持部の一縁に沿う方向への変位が許容されている。したがって、基板保持部の一縁が複数の蓄電素子の並び方向に沿って延びるように、接続モジュールを蓄電素子群に組み付けることで、接続部材保持部、およびこの接続部材保持部に保持される接続部材の、蓄電素子群の並び方向に沿う方向の変位が許容される。これにより、蓄電素子群の寸法公差に起因する電極端子の位置ずれによって、接続モジュールの蓄電素子群に対する組み付けが困難となることを回避し、組み付け作業性を向上させることができる。
【0011】
また、前記保持部材が、隣り合う前記接続部材保持部を、前記一縁に沿う方向への変位を許容しつつ連結する連結部を備えていても構わない。
【0012】
このような構成によれば、接続部材保持部の、蓄電素子群の並び方向に沿う方向の変位を妨げることなく、隣り合う接続部材保持部を連結し、複数の接続部材を安定して保持させることができる。
【0013】
上記の構成において、前記基板保持部が、前記基板本体に沿って配置される保持本体と、前記保持本体に対して隙間を空けて配置され、前記保持本体との間で前記基板本体を保持する押さえ片とを備えていても構わない。
【0014】
このような構成によれば、簡易な構成で基板保持部に基板本体を保持させることができる。
【0015】
上記の構成において、前記基板本体が位置決め孔を有しており、前記基板保持部が、前記基板本体に沿って配置される保持本体と、前記保持本体から突出して前記位置決め孔に挿通されることにより前記保持本体に対する前記基板本体の位置決めを行う位置決め突起を備えていても構わない。
【0016】
このような構成によれば、簡易な構成で基板保持部に基板本体を位置決めすることができる。
【0017】
上記の構成において、前記接続部材保持部が、前記接続部材に沿って配置される基部と、前記基部から連なる係止部とを備えており、前記係止部が、前記基部から突設され、撓み可能な撓み部と、前記撓み部から突出して前記基部との間で前記接続部材を挟み付けて保持する係止爪とを備えていても構わない。
【0018】
このような構成によれば、接続部材を基部に向かって押し込むだけで、容易に接続部材保持部に組み付けることができるので、接続モジュールの組み立て作業性が向上する。
【発明の効果】
【0019】
本明細書によって開示される接続モジュールによれば、組み付け作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図11】実施形態のフレキシブルプリント基板の上面図
【発明を実施するための形態】
【0021】
実施形態を、
図1~
図16を参照しつつ説明する。本実施形態の接続モジュール1は、電気自動車やハイブリット自動車等の車両の駆動源として使用される蓄電モジュールMを構成する。接続モジュール1は、
図1に示すように、複数の蓄電素子90が一列に並べられた蓄電素子群90Gに取り付けられて、複数の蓄電素子90を直列に接続する。
【0022】
[蓄電素子90および蓄電素子群90G]
蓄電素子90は、例えば、二次電池である。各蓄電素子90は、
図1に示すように、外形が扁平な直方体状であって、隣接する蓄電素子90と対向する面に対して垂直な電極配置面90F(
図1の上面)を有している。電極配置面90Fには、電極端子91A、91Bが配置されている。電極端子91A、91Bのうち一方は正極端子91Aであり、他方は負極端子91Bである。各電極端子91A、91Bは円柱状であって、外周面には、詳細には図示しないが、ねじ山が切られている。
【0023】
図1に示すように、複数の蓄電素子90が一列に並べられて蓄電素子群90Gを構成している。複数の蓄電素子90は、隣り合う2つの蓄電素子90において、異なる極性の電極端子91A、91Bが互いに隣り合うように(つまり、一の蓄電素子90の正極端子91Aと、これと隣接する他の蓄電素子90の負極端子91Bとが互いに隣り合うように)並べられている。
【0024】
なお、以下の説明においては、複数の蓄電素子90の並び方向(
図1の左下-右上方向)をX軸方向、蓄電素子90において隣接する蓄電素子90と対向する面に沿う方向(
図1の右下-左上方向)をY軸方向、電極配置面90Fに垂直な方向(
図1の上下方向)をZ軸方向として説明する。
【0025】
[接続モジュール1]
接続モジュール1は、蓄電素子群90Gにおいて、各蓄電素子90の電極配置面90Fによって構成される面(
図1の上面)に組み付けられる部材である。接続モジュール1は、
図3に示すように、フレキシブルプリント基板20(以下、「FPC20」と記載する)と、FPC20に接続されて、隣り合う蓄電素子90の正極端子91Aと負極端子91Bとを接続する複数のバスバー10(接続部材に該当)と、バスバー10とFPC20とを保持する樹脂プロテクタ40(保持部材に該当)とを備えている。なお、
図1では、電極端子91A、91Bの2つの列のうち一方の列(右下の列)に接続される接続モジュール1のみを図示しているが、他方の列にも同様に接続モジュール1が接続される。また、
図1では、接続モジュール1において、右端の正極端子91Aと、これに隣接する負極端子91Bとを接続する1つのバスバー10を図示し、他のバスバー10については省略して示している。
図2についても同様である。
【0026】
(バスバー10)
複数のバスバー10のそれぞれは、金属製であって、
図9および
図10に示すように、隣り合う蓄電素子90の正極端子91Aと負極端子91Bとを接続する電極接続部11と、この電極接続部11から連なり、FPC20に接続されるFPC接続片15と、FPC接続片15から連なる係止壁16とを備えている。
【0027】
電極接続部11は、全体として長方形の板状の部分であって、電極端子91A、91Bを挿通可能な2つの電極挿通孔12と、樹脂プロテクタ40との係合のための2つの係合凹部13とを有している。電極挿通孔12は、電極接続部11の一方の短辺11Sに近接した位置に1つ、他方の短辺11Sに近接した位置に1つが配置されている。2つの係合凹部13のうち一方は、電極接続部11の一方の短辺11Sから凹む凹部であり、他方は、他方の短辺11Sから凹む凹部である。
【0028】
電極接続部11は、一対の長辺11LA、11LBのうち一方の長辺11LAから凹む接続用凹部14を有している。この接続用凹部14は、長辺11LAと平行な第1奥縁14Aと、この第1奥縁14Aの両端と長辺11LAとを繋ぐ一対の第1側縁14Bとで定義される凹部である。FPC接続片15は、第1奥縁14Aから電極接続部11と同一平面内に延びる矩形の板片状の部分である。係止壁16は、FPC接続片15の先端から垂直に延びる短い板壁状の部分である。
【0029】
(FPC20)
FPC20は、複数のバスバー10とECU(電子制御ユニット:図示せず)とを電気的に接続するための部材であって、詳細には図示しないが、銅箔によって形成された複数の導電路と、導電路の両面を被覆する絶縁樹脂フィルムとを備えている。このFPC20は、
図11に示すように、全体として長方形の帯状をなすFPC本体21(基板本体に該当)と、FPC本体21から連なる複数の第1可動部31と、複数の第1可動部31のそれぞれから連なり、複数のバスバー10のそれぞれに接合される接合片35とを備えている。
【0030】
FPC本体21は、第1スリット22と、切欠き部23と、複数の位置決め孔24と、2つの係合孔25とを有している。
【0031】
第1スリット22は、FPC本体21の一対の長辺21LA、21LB間の概ね中央位置に、長辺21LA、21LBと平行に、FPC本体21の両端(一対の短辺21SA、21SA)のそれぞれに近い一部分を除くほぼ全長にわたって延びるスリットである。切欠き部23は、FPC本体21の一方(
図11における下側)の長辺21LAから第1スリット22まで延びる、比較的幅の広い隙間であって、FPC本体21の一方(
図11の右側)の短辺21SAに近接して配置されている。FPC本体21のうち、第1スリット22と長辺21LAに挟まれた部分(
図11において、第1スリット22よりも下側の部分)は、切欠き部23によって、短辺21SB側に配置された長尺の第1分断部26と、短辺21SA側に配置された短尺の第2分断部27とに分断されている。
【0032】
複数の位置決め孔24は、一方の短辺21SAに近接する位置に1つ、他方の短辺21SBに近接する位置に2つ、第1分断部26の概ね中央位置に1つが配置されている。2つの係合孔25のうち一方は、第1分断部26において切欠き部23に近接した位置に、他方は、第2分断部27において切欠き部23に近接した位置に配置されている。
【0033】
第1可動部31は、FPC本体21から連なる線ばね状の部分(第1ばね部に該当)により構成されており、FPC本体21の長辺21LAから延び、U字状に湾曲する第1湾曲部32(湾曲部に該当)と、第1湾曲部32の延出端から連なり、長辺21LAに沿って延びる直線部33と、直線部33の延出端から連なり、第1湾曲部32とは反対向きに、U字状に湾曲する第2湾曲部34(湾曲部に該当)とを備えて、全体として略S字状をなしている。複数の第1可動部31は、長辺21LAに沿って一列に並んで配置されており、それらのうち1つは、第2分断部27から連なっており、残りは、第1分断部26から連なっている。
【0034】
接合片35は、第2湾曲部34の延出端から連なる、矩形の板片状の部分である。接合片35の一面には、導電路の一部が接合用ランド(図示せず)として露出されており、ここに、FPC接続片15が半田付けにより接続される。
【0035】
(樹脂プロテクタ40)
樹脂プロテクタ40は、合成樹脂製であって、FPC本体21を保持するFPC保持部41(基板保持部に該当)と、バスバー10を保持する複数のバスバー保持部61、71とを備えている。
【0036】
FPC保持部41は、
図12に示すように、保持板部42(保持本体に該当)と、保持板部42から延びるサイドリブ43およびセンターリブ44A、44Bと、複数の押さえ片45と、複数の位置決め突起46および2つのFPC係止片47とを備えている。
【0037】
保持板部42は、全体として、FPC本体21とほぼ同等の大きさの長方形の板状をなしている。保持板部42の一面(
図12の上面)は、FPC本体21が載置される載置面42Fとなっており、この載置面42Fに、サイドリブ43、センターリブ44A、44Bと、押さえ片45、位置決め突起46およびFPC係止片47が配置されている。
【0038】
サイドリブ43は、保持板部42の一対の長辺42LA、42LBのうち一方(
図12の上方)の長辺42LAから突出するすじ状の部分であって、長辺42LAのほぼ全長にわたって配置されている。センターリブ44A、44Bは、一対の長辺42LA、42LB間の概ね中央位置に、長辺42LA、42LBと平行に延びるすじ状の部分であって、保持板部42の一対の短辺42SA、42SBのうち一方(
図12の左側)の短辺42SAに近接して長尺の1本が、他方の短辺42SBに近接して短尺のもう1本が配置されている。
【0039】
複数の押さえ片45のそれぞれは、サイドリブ43から保持板部42と平行に延びる板片状の部分であって、保持板部42との間でFPC本体21を挟んで保持できるようになっている。複数の位置決め突起46のそれぞれは、保持板部42から延びる円形の突部であって、FPC本体21の複数の位置決め孔24のそれぞれに対応する位置に配置されている。2つのFPC係止片47のそれぞれは、
図8に示すように、保持板部42から延びる係止片本体47Aと、係止片本体47Aの先端から突出する係止突起47Bとを備えており、FPC本体21の2つの係合孔25のそれぞれに対応する位置に配置されている。
【0040】
保持板部42は、他方の長辺42LB(一縁に該当)から内側に凹む複数のばね用凹部48を有している。ばね用凹部48は、
図16に示すように、長辺42LBに平行な第2奥縁48Aと、この第2奥縁48Aの両端と長辺42LBとを繋ぐ一対の第2側縁48Bとで定義される凹部である。
【0041】
図12に示すように、複数のバスバー保持部61、71のうち、保持板部42の一方の短辺42SAに最も近い1つは、固定バスバー保持部71であり、その他は、第2可動部51を介して保持板部42に連結された可動バスバー保持部61(接続部材保持部に該当)である。
【0042】
第2可動部51は、
図15および
図16に示すように、全体として蛇腹状に屈曲された板状をなしており、保持板部42の長辺42LBに沿う方向に伸縮可能となっている。より具体的には、この第2可動部51は、第2奥縁48Aから保持板部42と同一平面上に延びる板片状のばね接続片52(ばね接続部に該当)と、このばね接続片52からそれぞれ第2奥縁48Aに沿って、互いに反対方向に屈曲しながら延びる一対のばね板部53(第2ばね部に該当)とを備えている。一対のばね板部53のそれぞれは、ばね接続片52の延出端から、保持板部42から離れるように垂直に延びた後、折り返されて保持板部42に近づくように延び、さらに折り返されて保持板部42から離れるように延びるS字の板ばね状をなしている。
【0043】
可動バスバー保持部61は、
図16に示すように、第2可動部51から連なる背板部62と、背板部62から連なる底板部63(基部に該当)と、底板部63から延びる延長片65、第1バスバー係止片66(係止部に該当)、2つの第2バスバー係止片67(係止部に該当)、および一対の突当板68を備えている。
【0044】
背板部62は、
図16に示すように、保持板部42に対して垂直な姿勢で配される板状の部分であって、一対のばね板部53のそれぞれの先端部に接続されている。
【0045】
底板部63は、
図16に示すように、背板部62から、保持板部42と反対方向に垂直に延びる板状の部分であって、2本の第2スリット64を有している。2本の第2スリット64のそれぞれは、
図13および
図16に示すように、底板部63の延出端から背板部62に向かって延びており、これらの第2スリット64によって、底板部63は、両端の端板部63Aと、中央の中板部63Bとに分割されている。延長片65は、底板部63の延出端から、底板部63と同一面上に延びる板片状の部分である。
【0046】
第1バスバー係止片66は、
図6および
図16に示すように、中板部63Bから延び、背板部62に対して隙間を空けて配置される第1撓み片66A(撓み部に該当)と、第1撓み片66Aの延出端から背板部62と反対方向に突出する第1係止爪66B(係止爪に該当)とを備えている。第1撓み片66Aは、中板部63Bから離れるほど背板部62から離れるように僅かに傾斜している。
【0047】
2つの第2バスバー係止片67のそれぞれは、
図7に示すように、2つの端板部63Aの延出端から垂直に延びる第2撓み片67A(撓み部に該当)と、第2撓み片67Aの先端から背板部62に向かって突出する第2係止爪67B(係止爪に該当)とを備えている。
【0048】
2つの突当板68のそれぞれは、
図16に示すように、中板部63Bから、2つの第2スリット64のそれぞれのスリット縁に沿って突出する板状の部分であって、背板部62に隣接して配置されている。
【0049】
各可動バスバー保持部61は、第2可動部51によって、保持板部42に対する変位がある程度許容されている。具体的には、第2可動部51の2つのばね板部53の伸縮によって、保持板部42の長辺42LBに沿う方向(X軸方向)に動くことができる。
【0050】
固定バスバー保持部71は、
図12に示すように、第2可動部51を有しておらず、背板部72が保持板部42の長辺42LBから延びている点を除いて、可動バスバー保持部61と同様の構成を有している。固定バスバー保持部71において、可動バスバー保持部61の各部位と同様の部位には、同一の符号を付して説明を省略する。
【0051】
固定バスバー保持部71と、これと隣り合う可動バスバー保持部61、および、隣り合う可動バスバー保持部61同士は、
図12および
図16に示すように、U字の板ばね状の連結部81により連結されている。これにより、固定バスバー保持部71と、これと隣り合う可動バスバー保持部61、および、隣り合う可動バスバー保持部61同士を、保持板部42の長辺42LBに沿う方向(X軸方向)に沿う方向の変位を妨げることなく連結し、固定バスバー保持部71および可動バスバー保持部61に組み付けられる複数のバスバー10を安定して保持させることができる。
【0052】
[接続モジュール1の組み立て]
上記の構成の接続モジュール1を組み立てる手順の一例を、以下に説明する。
【0053】
まず、複数のバスバー10をFPC20に接続する。各バスバー10のFPC接続片15をFPC20の各接合片35に重ね、リフロー半田付けによって接合する。FPC20に接続された状態では、
図3および
図5に示すように、各バスバー10は、第1可動部31を介してFPC本体21と連結された状態となっており、第1可動部31が変形することによって、各バスバー10は、FPC本体21の長辺21LAに沿う方向(X軸方向)、FPC本体21に対して近接-離間する方向(Y軸方向)、およびFPC本体21の厚さ方向(Z軸方向)のいずれにも、ある程度自由に変位することができる。
【0054】
次に、FPC20と複数のバスバー10との接合体を、樹脂プロテクタ40に組み付ける。
【0055】
まず、FPC本体21をFPC保持部41に組み付ける。
図3に示すように、FPC本体21を、保持板部42と押さえ片45との隙間に差し入れるようにして保持板部42上に重ね、長辺21LBがサイドリブ43に沿うようにセットする。複数の位置決め孔24のそれぞれに複数の位置決め突起46のそれぞれが挿通され、第1スリット22に2つのセンターリブ44A、44Bが挿通されることで、FPC本体21が保持板部42上に位置決めされる。また、押さえ片45によってFPC本体21が保持板部42から外れないように押さえられる。
図3および
図8に示すように、各FPC係止片47の係止片本体47Aが各係合孔25に挿通され、係止突起47BがFPC本体21に係合することにより、各分断部26、27の端部が保持板部42からめくれ上がらないように押さえられている。
【0056】
次に、各バスバー10を各バスバー保持部61、71に組み付ける。各第2バスバー係止片67を各係合凹部13に挿通させ、第1バスバー係止片66を係止壁16によって撓ませつつ、電極接続部11を底板部63に向かって押し込む。電極接続部11が底板部63に当接すると、
図6に示すように、第1バスバー係止片66が弾性復帰して、係止壁16が中板部63Bと第1係止爪66Bとの間で挟まれる。また、
図5および
図7に示すように、電極接続部11において係合凹部13に隣接する部分が底板部63と第2係止爪67Bとの間に入り込む。これらにより、各バスバー10が各バスバー保持部61、71に固定される。このとき、バスバー10は、第1可動部31が変形することによって、FPC本体21に対してある程度自由な変位が許容されているので、バスバー10のバスバー保持部61、71に対する組み付け作業を容易に行うことができる。また、バスバー10を底板部63に向かって押し込むだけで、容易にバスバー保持部61、71に組み付けることができるので、接続モジュール1の組み立て作業性が向上する。
【0057】
バスバー10が各バスバー保持部61、71に組み付けられた状態では、
図3に示すように、第1湾曲部32はFPC本体21と同一平面内に配置されており、直線部33は、第1湾曲部32から離れるほどFPC本体21から離れるように傾斜している。第2湾曲部34、接合片35およびバスバー10は、FPC本体21に対して平行に、FPC本体21とはずれて配置されている。直線部33は、第1バスバー係止片66と背板部62との隙間に通されている。
【0058】
完成した接続モジュール1においては、FPC保持部41に対してFPC本体21が位置決め状態に保持されている。また、各可動バスバー保持部61に各バスバー10が位置決め状態に保持されている。そして、バスバー10が第1可動部31によってFPC本体21に対して変位可能に連結され、可動バスバー保持部61が第2可動部51によってFPC保持部41に対して変位可能に連結されている。これにより、可動バスバー保持部61とバスバー10とは、互いに組み付けられた状態で、FPC保持部41とFPC本体21とに対して、保持板部42の長辺42LBおよびFPC本体21の長辺21LAに沿う方向(X軸方向)への変位が許容されている。
【0059】
[接続モジュール1の蓄電素子群90Gへの組み付け]
上記の構成の接続モジュール1を蓄電素子群90Gに組み付ける手順の一例を、以下に説明する。
【0060】
図1および
図2に示すように、蓄電素子群90G上の所定位置に接続モジュール1を配置し、各バスバー10の電極挿通孔12に電極端子91A、91Bを挿通させる。その後、各電極端子91A、91Bに図示しないナットをねじ付けることにより、電極端子91A、91Bとバスバー10とを接続する。
【0061】
ここで、多数の蓄電素子90を並べて構成されている蓄電素子群90Gには、各蓄電素子90の製造上の寸法誤差や、複数の蓄電素子90の組み付け誤差等に起因して、寸法公差が生じ、電極端子91A、91Bに、蓄電素子90の並び方向に沿う方向(X軸方向)の位置ずれが生じる場合がある。本実施形態では、上記したように、可動バスバー保持部61とバスバー10との、FPC保持部41とFPC本体21とに対する変位が許容されているから、蓄電素子群90Gの寸法公差に起因する電極端子91A、91Bの位置ずれに対応して、各バスバー10を変位させ、電極端子91A、91Bに組み付けることができる。
【0062】
例えば、電極端子91A、91B間の距離が設計寸法よりも小さい場合には、第2可動部51と連結部81とを変形させて、各可動バスバー保持部61を、固定バスバー保持部71を基準として、固定バスバー保持部71に近接する方向(保持板部42の長辺42LBに沿う方向:
図1の右上から左下に向かう方向)に変位させる。言い換えると、樹脂プロテクタ50の一端に位置する固定バスバー保持部71を基準として、固定バスバー保持部71の隣に位置する可動バスバー保持部61、および、隣り合う可動バスバー保持部61同士の間隔が狭くなるように、可動バスバー保持部61を変位させる。これにより、固定バスバー保持部71に保持された1つのバスバー10を基準として、隣り合うバスバー10間の距離が小さくなるように他のバスバー10を変位させ、電極端子91A、91Bの位置ずれに対応することができる。
【0063】
また、電極端子91A、91B間の距離が設計寸法よりも大きい場合には、第2可動部51と連結部81とを変形させて、各可動バスバー保持部61を、固定バスバー保持部71を基準として、固定バスバー保持部71から離間する方向(保持板部42の長辺42LBに沿う方向:
図1の左下から右上に向かう方向)に変位させる。言い換えると、樹脂プロテクタ50の一端に位置する固定バスバー保持部71を基準として、固定バスバー保持部71の隣に位置する可動バスバー保持部61、および、隣り合う可動バスバー保持部61同士の間隔が広くなるように、可動バスバー保持部61を変位させる。これにより、固定バスバー保持部71に保持された1つのバスバー10を基準として、隣り合うバスバー10間の距離が大きくなるように他のバスバー10を変位させ、電極端子91A、91Bの位置ずれに対応することができる。
【0064】
このようにして、蓄電素子群90Gの寸法公差に起因して、接続モジュール1の蓄電素子群90Gに対する組み付けが困難となることを回避し、組み付け作業性を向上させることができる。
【0065】
また、FPC20と複数のバスバー10とを樹脂プロテクタ40に組み付けることで、柔軟性を有するFPC20の形状を一定に保持し、かつ、複数のバスバー10とともに一括して蓄電素子群90G上の所定位置にセットすることができるので、組み付け作業性を向上できる。
【0066】
[まとめ]
以上のように本実施形態によれば、接続モジュール1は、電極端子91A、91Bを備える複数の蓄電素子90により構成される蓄電素子群90Gに取り付けられて複数の蓄電素子90を接続するモジュールであって、FPC20と、FPC20に接続されて隣り合う蓄電素子90の電極端子91A、91B同士を接続する複数のバスバー10と、バスバー10とFPC20とを保持する樹脂プロテクタ40とを備える。FPC20は、FPC本体21と、FPC本体21とバスバー10とを連結する第1可動部31とを備えており、樹脂プロテクタ40が、FPC本体21が固定されるFPC保持部41と、バスバー10が固定される可動バスバー保持部61と、FPC保持部41と可動バスバー保持部61とを連結する複数の第2可動部51とを備えている。第1可動部31と第2可動部51とが、バスバー10と可動バスバー保持部61とを、FPC本体21とFPC保持部41とに対して変位を許容しつつ連結している。
【0067】
上記の構成によれば、バスバー10と可動バスバー保持部61とが、互いに組み付けられた状態で、FPC本体21とFPC保持部41とに対する変位が許容されているから、蓄電素子群90Gの寸法公差に起因する電極端子91A、91Bの位置ずれによって、接続モジュール1の蓄電素子群90Gに対する組み付けが困難となることを回避し、組み付け作業性を向上させることができる。また、FPC20と複数のバスバー10とを樹脂プロテクタ40に保持させることで、柔軟性を有するFPC20の形状を一定に保持し、かつ、複数のバスバー10とともに一括して蓄電素子群90Gの所定位置にセットすることができるので、組み付け作業性を向上できる。
【0068】
また、第1可動部31が、FPC本体21から延び、第1湾曲部32および第2湾曲部34を有する線ばねによって構成されている。
【0069】
このような構成によれば、簡易な構成で、バスバー10を、FPC本体21に対して変位を許容しつつ接続することができる。また、第1可動部31を線ばねによって構成することにより、バスバー10は、FPC本体21に対して近接-離間する方向、FPC本体21の厚さ方向、およびFPC本体21に沿う方向のいずれにも、ある程度自由に変位することができるので、FPC20にバスバー10を接続した後、樹脂プロテクタ40に組み付ける際の組み付け作業を容易に行うことができる。
【0070】
また、複数の第2可動部51が、FPC保持部41の長辺42LBに沿って並んで配置されており、複数の第2可動部51のそれぞれが、長辺42LBに沿う方向に伸縮可能なばね板部53を備えている。
【0071】
このような構成によれば、第2可動部51によって、可動バスバー保持部61の、FPC保持部41の長辺42LBに沿う方向への変位が許容されている。したがって、FPC保持部41の長辺42LBが複数の蓄電素子90の並び方向に沿って延びるように、接続モジュール1を蓄電素子群90Gに組み付けることで、可動バスバー保持部61、およびこの可動バスバー保持部61に保持されるバスバー10の、蓄電素子群90Gの並び方向に沿う方向の変位が許容される。これにより、蓄電素子群90Gの寸法公差に起因する電極端子91A、91Bの位置ずれによって、接続モジュール1の蓄電素子群90Gに対する組み付けが困難となることを回避し、組み付け作業性を向上させることができる。
【0072】
また、樹脂プロテクタ50が、隣り合う可動バスバー保持部61を、FPC保持部41における保持板部42の長辺42LBに沿う方向への変位を許容しつつ連結する連結部81を備えていても構わない。
【0073】
このような構成によれば、可動バスバー保持部61の、蓄電素子群90Gの並び方向に沿う方向の変位を妨げることなく、隣り合う可動バスバー保持部61を連結し、複数のバスバー10を安定して保持させることができる。
【0074】
また、FPC保持部41が、FPC本体21に沿って配置される保持板部42と、保持板部42に対して隙間を空けて配置され、保持板部42との間でFPC本体21を保持する押さえ片45とを備えている。
【0075】
このような構成によれば、簡易な構成でFPC保持部41にFPC本体21を保持させることができる。
【0076】
また、FPC本体21が位置決め孔24を有しており、FPC保持部41が、FPC本体21に沿って配置される保持板部42と、保持板部42から突出して前記位置決め孔24に挿通されることにより保持板部42に対するFPC本体21の位置決めを行う位置決め突起46を備えている。
【0077】
このような構成によれば、簡易な構成でFPC保持部41にFPC本体21を位置決めすることができる。
【0078】
また、可動バスバー保持部61が、バスバー10に沿って配置される底板部63と、底板部63から連なる第1バスバー係止片66および第2バスバー係止片67とを備える。第1バスバー係止片66は、底板部63から突設され、撓み可能な第1撓み片66Aと、第1撓み片66Aから突出して底板部63との間でバスバー10を挟み付けて保持する第1係止爪66Bとを備える。第2バスバー係止片67は、同様に、底板部63から突設され、撓み可能な第2撓み片67Aと、第2撓み片67Aから突出して底板部63との間でバスバー10を挟み付けて保持する第2係止爪67Bとを備える。
【0079】
このような構成によれば、バスバー10を底板部63に向かって押し込むだけで、容易に可動バスバー保持部61に組み付けることができるので、接続モジュール1の組み立て作業性が向上する。
【0080】
<他の実施形態>
本明細書によって開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。
【0081】
(1)上記実施形態では、第1可動部31が第1湾曲部32および第2湾曲部34を備えていたが、湾曲部は1つでも、3つ以上であっても構わない。
【0082】
(2)上記実施形態では、第2可動部51が蛇腹状に屈曲する一対のばね板部53を備えていたが、第2ばね部の形状は上記実施形態に限らず、基板保持部の一縁に沿う方向に伸縮可能なばね形状を備えていればよい。
【0083】
(3)上記実施形態では、第2可動部51の2つのばね板部53は、ばね接続片52を挟んで対称な形状を有していたが、一対の第2ばね部は互いに非対称な形状を有していても構わない。
【符号の説明】
【0084】
1…接続モジュール
10…バスバー(接続部材)
20…フレキシブルプリント基板
21…FPC本体(基板本体)
24…位置決め孔
31…第1可動部(第1ばね部)
32…第1湾曲部(湾曲部)
34…第2湾曲部(湾曲部)
40…樹脂プロテクタ(保持部材)
41…FPC保持部(基板保持部)
42…保持板部(保持本体)
45…押さえ片
46…位置決め突起
51…第2可動部
53…ばね板部(第2ばね部)
61…可動バスバー保持部(接続部材保持部)
63…底板部(基部)
66…第1バスバー係止片(係止部)
66A…第1撓み片(撓み部)
66B…第1係止爪(係止爪)
67…第2バスバー係止片(係止部)
67A…第2撓み片(撓み部)
67B…第2係止爪(係止爪)
81…連結部
90…蓄電素子
90G…蓄電素子群
91A、91B…電極端子